江南大学化工原理真题

本文格式为Word版，下载可任意编辑——江南大学化工原理真题1999年江南大学化工原理研究生入学考试试题

概念题

（1）某型号转子流量计，生产厂家在出厂前用20摄氏度，1atm的空气标定流量刻度。当用其测定40摄氏度，1atm的空气时，其校正系数为______（20摄氏度，1atm空气的密度是12kg/m3）

水以一致的流速分别通过水平放置和垂直放置的两根直管，已知直管内径d1=d2（用下标1表示水平管，下标2表示垂直管，下同）两测压孔间距离L1=L2，用装有水银指示液的U型压差计测得指示液高度分别为R1和R2，则______

AR1>R2BR1XD2BXD1=XD2CXD1=)在恒定枯燥条件下将20%的湿物料进行枯燥，开始时枯燥速率恒定，当枯燥至含水量为5%时，枯燥速率开始下降。再继续枯燥至物料衡重，测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为______

以下两题选做一题

10a（1）在B-S部分互溶物系中参与溶质A，将使B-S互溶度______（增大、减少、不变）从A和B组分完全互溶的溶液中，用溶剂S萃取其中A组分，假使出现以下状况将不能进行萃取分开______

AS和B完全不互溶，S和A完全互溶

BS和B部分互溶，A组分的分派系数KA=1C选择性系数β=1

10b（1）为了提高蒸发器的生产强度______

A应当设法提高总传热系数或增加传热温度差，或两者同时并进B不应考虑传热系数问题，而应设法提高传热温度C不应考虑传热系数问题，而应设法降低传热温度D尽可能采用并流进料法

下述几条措施，哪一条不能提高加热蒸汽的经济程度？______A采用多效蒸发流程B引出额外蒸汽C使用热泵蒸发器D增大传热面积

(20分）某离心泵，特性曲线方程为H=25.1×10-1Q2（式中H单位m，Q单位为m3/s),效率曲线方程为η=160Q-8000Q2(式中Q单位为m3/s),，若用此泵将敞口水槽的水输送至一密闭容器中，当升扬高度为10m，容器顶端压力表读数为98.1KPa，输水量为0.008m3/s时，管内流体流量已处于完全湍流区。试问：（1）若电机效率为98.1%，传动损失和安全系数均不考虑，该泵配备的电机功率应为多少Kw；(2)若改用此泵输送密度为1250kg/m3的某水溶液，当泵的升扬高度、阀门开度及管路其它条件均保持不变的状况下，该水溶液的流量为多少m3/s。

（20分）有两台单壳程列管式换热器，采用145摄氏度的饱和水蒸汽加热初温为10摄氏度的常压空气。空气在管内均为湍流滚动。两台换热器的列管长度L、管内径d和总管数n均相等。其中第一台采用单管程滚动，空气被加热到100摄氏度；而其次台采用双管程滚动，空气被加热到130摄氏度，已知双管程换热器各程的管数相等，空气的物性数据可视为一致，热损失可忽略不计。试求两台换热器中水蒸汽的消耗量之比与空气质量流量之比的关系。（注：20.2=1.1487,1.09/1.6=0.6815，（7/7.8125）0.5=0.947）

（20分）某二元理想混合液XF=0.5（易挥发组分的摩尔分率，下同），F=100Kmol/h，现拟在常压操作的连续精馏塔内将其分开为XD=0.9的产品，要求塔底釜液组成XW不大于0.1，已知物系的相对挥发度为2.5，釜液的气化潜热为30000KJ/kmol.。试比较以下两种进料状况下塔釜加热器所需的最少能量；（A)泡点进料（B)宝盒蒸气进料（注：塔釜能耗可以用Q=Vr估算）五、（20分）在某逆流操作的吸收塔内用纯溶剂除去某混合气体中的可溶组分。已知平衡关系为：Y=0.5X，测得气体进、出口浓度为Y1=0.06，Y2=0.01，吸收液出口浓度为X1=0.1（均为比摩尔分率）。今将气、液流量均加倍。假设塔仍能正常操作，气、液相流量加倍后传质系数增加20%，试求新状态下气体的出口浓度。

1999年江南大学化工原理研究生入学考试试题参考答案

概念题

1.(1)V2/V1=(ρ1/ρ2)1/2=(T2/T1)1/2=[(273+400)/(273+20)]1/2=1.034（类同09年小题）

(2)Dhf1=hf2，R1=R22.(1)Hs'=(Pa-P1)/ρg

Hs'与泵的结构，被输送的液体性质，当地大气压强及其温度有关，且随着Q的增大而减小。

(2)指20℃，101.33kPa下，气体的密度为1.2kg/m3时，风机所具有的静风压和动风压之和为100H20mm产生的压强。3.(1)Vs≤blut·(n+1)=1.5(m3/s)(2)C见课本

4.(1)分开效率、压强降

(2)减少变量的数目；因次一致性原则和所谓的∏定理（类同09年小题第1题）5.(1)A;串联温差大（同09年小题）

(2)E=εC0(T/100)4=0.9×5.67×[(327+273)/100]4=6.6135×103(W/m2)6.(1)y*

(2)气；1/KYa>>m/KXa7.(1)

(2)A;因平衡蒸馏实现了过程的连续化，但同时造成了物料的混合，故XD1>XD28.(1)C;压降：拉西环>鲍尔环>阶梯环(2)液体再分布

9.(1)对于不饱和空气t>tαs>tw>td同09年小题对于饱和空气t=tαs=tw=td(2)Xc=5%10a(1)增大(2)C10b(1)A(2)D

二、(1)He=K+BQ2=△Z+△P/ρg+BQ2=20+BQ2H=25-1×104Q2

∴B=68125H=24.36(m)η=160Q-8000Q2=0.768

N=HQρ/102η=24.36×0.008×1000/(102×0.768)=2.489(KW)∴N电机=N/η电机=2.489/0.981=2.54(KW)

(2)当ρ=1250Kg/m3时，K=△Z+△P/ρg=18，B不变∴He=18+68125Q2H=25-1×104Q2

三、∵α蒸汽>>α空气∴k≈α空气对于第一台换热器Whrh=KS△tm

αi=0.023(λ/d)(duρ/μ)0.8(cpμ/λ)0.4∴αi∝u0.8

Wc=n(π/4)d2uρ

∵(Wh/Wh′)·(rh/rh′)=(K/K′)·(S/S′)·(△tm/△tm′)∴(Wh/Wh′)=(K/K′)·(△tm/△tm′)

145145∴△tm=(135-45)/㏑(135/45)=81.92(℃)10010

145145∴△tm′=(135-15)/㏑(135/15)=54.61(℃)13010

K/K′=αi/αi′=(u/u′)0.8而u/u′=Wc/(Wc′/2)

(u/u′)0.8=[Wc/(Wc′/2)]0.8·(81.92/54.61)=2.612(Wc/Wc′)0.8四、由F=D+W

FxF=DxD+WxW

当q=1时，xq=xF=0.5∴yq=2.5×0.5/(1+1.5×0.5)=0.714Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.9-0.714)/(0.714-0.5)=0.8678V′=(R+1)D+(q-1)F=93.36

Q=V′·r=93.35×30000=2.80×106(KJ/h)

同理当q=0时，yq=xF=0.5∴xq=0.286Rmin=(xD-yq)/(yq-xq)=(0.9-0.5)/(0.5-0.286)=1.869V′=(R+1)D+(q-1)F=43.35

Q=V′·r=43.35×30000=1.30×106(KJ/h)

五、X2=0，m=0.5，Y1=0.06，Y2=0.01，X1=0.1

L/V=(Y1-Y2)/X1=(0.06-0.01)/0.1=0.5S=m/(L/V)=1NOG=(Y1-Y2)/△Ym=(Y1-Y2)/Y2=(0.06-0.01)/0.01=5HOG=V/(KYα·Ω)

Z=NOG·HOG=NOG′·HOG′∴NOG′=(1.2×5)/2=3∴NOG′=(Y1-Y2′)/Y2′=3∴Y2′=0.015

2000

年江南大学化工原理研究生入学考试试题

概念题\\

1.某蒸发装置的水喷射冷凝器，操作真空度为600mmHg，则水封高度h_______m（水的密度为1000kg/m3）。

2.一输油管输送ρ=900kg/m3，μ=0.135Pa?s的油品，管内径为0.05m，流速为1.5m/s，则管内的速度分布侧形为______。3.离心通风机的全风压______（A）静风压加通风机出口的动压；（B）离心通风机出口与进口间的压差；（C）离心通风机出口的压力；（D）动风压加静风压4.离心泵的允许吸上真空度与以下因素无关______。

（A）当地大气压力；（B）输送液体温度；（C）流量；（D）泵的吸入管路的长度

5.在长L、高H的降沉室中，颗粒的沉降速度为，气体通过降沉室的水平速度为u，则颗粒能在降沉室内分开的条件是______

6.\在离心机中回转半径越大，分开因数越大\，\在旋风分开机中回转半径越大，分开因数越大\，。

（A）只有第一种说法对；（B）只有其次种说法对；C）两种说法都对；D）两种说法都不对

7.回转真空过滤机的生产能力为5m3/h（滤液）。现将转速降低一般，其他条件不变，则其生产能力应为。

（A）5m3/h；（B）2.5m3/h；（C）10m3/h；（D）3.54m3/h8.对恒压过滤______。（A）滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的倍；（B）当介质阻力不计时；（C）滤液体积增大一倍，则过滤时间要增大至原来的4倍；（D）滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍

9.对在蒸汽-空气间壁换热过程中，为加强传热，以下方案中的在工程上可行。（A）提高空气流速；（B）提高蒸汽流速；（C）采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；

（D）在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液10.某锅炉的铸铁炉门温度很高，因辐射而散失热量，采取以下措施正确的是______。（A）在锅炉门外侧加铺一层保温层；（B）在锅炉门内侧加铺一层保温层；

（C）在锅炉门外50mm处安装一块与炉门同样大小的铝板；（D）将炉门换成热导率较低的材料

11.用逆流操作的吸收塔处理含低浓度溶质的混合气体，如保持其他操作条件不变，仅增参与塔气体流量，对气膜控制系统，则出口气体组成将______，出口液组成将______，吸收率将______。（增高，降低，不变，不能确定）

12.精馏操作中，若把进料液的温度降低，在保持其他条件不变的状况下，可使塔顶产品浓度______。

13.精馏设计中，回流比越大，所需理论板数越少，操作能耗____。随着回流比逐渐增大，操作费和设备费的总和将浮现______变化过程。

14.一定湿度H的气体，总压P加大时，露点温度。而当气体温度t升高时，则______。15.以下两题选做一题：

15A.在多级逆流萃取中，欲达到同样的分开程度，溶剂比越大，则所需理论级数愈______。当溶剂比为最小值时，理论级数为_____。

15B蒸发操作中的总温度差损失除了由于管道内流体滚动阻力产生的压降所引起的温度差损失外，还包括______。

二、用某离心泵从敞口水池将20℃水（密度为1000kg/m3）输送到冷凝器中，在一定转速下，泵的压头与流量的关系可用（H单位为m，Q单位为m3/s）来表示，管路系统的总长为60m（包括阻力的当量长度），管径为Φ46×3mm，升扬高度为15m，冷凝器水入口处表压为9.81kPa，摩擦因数可取为0.02，滚动已达阻力平方区。试计算：(1)实际输水量；(2)若因生产需要，水的流量需增加一倍，为完成生产任务，将泵的转速增加50%，求转速增加后泵的特性方程；(3)转速增加后的实际输水量（根据比例定律，离心泵的流量与转速呈正比，压头与转速的平方呈正比）。

三、某精馏塔的再沸器由14根长1.5m，直径为Φ45×2.5mm的不锈钢管组成，每小时能将100kg液体汽化，管外用106℃的饱和水蒸气加热，管内液体的平均温度为98℃，汽化潜热为2200kJ/kg，假使已知管外侧冷凝传热表面传热系数为10000W/（m2?K），不锈钢的热导率17W（（m?K），污垢热阻可忽略不计，试求：(1)传热系数K；(2)管内沸腾传热的表面传热系数αi；(3)假使将加热蒸汽的温度增加到110℃，则此再沸器的生产能力将为多少（注：层流的冷凝传热的表面传热系数，物性常数可视为不变。）

四、用一连续精馏塔分开某二元混合物，进料热状态为汽、液混合物，其中蒸汽量占1/2（mol%），进料组成为0.5（mol%），料液在适合位置入塔，已知相对挥发度α=2.5，精馏段操作线方程为Y=0.77X+0.22，塔顶采用全凝器，泡点回流，试求：(1)进料汽、液组成；(2)塔顶产品组成XD；(3)离开自塔顶起其次块理论板的液相组成；(4)若加料状态改为泡点进料，且XD、XW不变及理论板数不变，此时加料浓度应为多少？

五、空气中混有2%（体积）的氨，当总压P=1atm，t=20℃，在某填料塔内用清水逆流吸收，水流量为1200kg/m2?h，出塔浓度X1=0.01216kmolNH3/kmolH2O，进口处气体流量为1200kg/m2?h。设20℃时，亨利系数E=0.76atm。已知KGa为154kmolNH3/m2?h?atm，试计算：(1)填料层高度Z；(2)若操作压强增大一倍P=2atm，其他条件不变，Z′/Z=？（注：相对分子质量NH3-17，空气-29，H2O-18）交流q：二四四二零四九零五八

2023年硕士学位研究生入学考试题

一.概念题：（20分）

1.的长方体颗粒的形状系数为________。2.过滤助滤剂应具有以下性质_______。

（A）颗粒均匀，温和，可压缩（B）颗粒均匀，坚硬，不可压缩（C）颗粒分布广，坚硬，不可压缩（D）颗粒均匀，可压缩，易变形3.离心泵将动能变为静压能的主要部件是________。

（A）叶轮（B）泵壳（C）泵壳和叶轮（D）叶轮和导轮4.离心泵叶轮形状直接影响流体阻力损失。阻力损失最大的是_______。（A）滚动角2?的叶片5.双指示液微差压差计要求指示液密度差_______。

（A）小(B)中等（C）大（D）越大越好

6.用一台离心泵从水池向水塔送水，该泵工作点处于在高效率区。若管路保持不变，再并联一台型号一致的离心泵，则_______。

（A）仅原泵在高效区工作（B）仅新装泵在高效区工作（C）两泵均在高效区工作D）两泵均不在高效区工作

７.倾斜放置的输水管道，下半段管径大于上半段管径，其间用变径管接相联。已知变径管节前，后安装的测压表上测得的表压一致，则说明管中的水处于_______状态。（A）向上滚动（B）向下滚动（C）静止（D）不一定８.层流与湍流的本质区别是在于_______。

（A）层流的雷诺数（A）变大（B）变小(C)不变(D)不确定16.如需将空气减湿，应使水温_______。

(A)高于湿球温度(B)低于湿球温度(C)高于露点(D)低于露点17．枯燥热敏性物料时，为提高枯燥速率，可采取的措施是_______

(A)增大枯燥面积(B)提高枯燥介质的温度(C)降低枯燥介质相对湿度(D)提高枯燥介质流速18．真空枯燥的主要优点是________。

(A)省钱(B)枯燥速率缓慢(C)能避免物料发生不利反应(D)能避免表面硬化19．进行萃取操作时应使________。

(A)分派系数大于1(B)分派系数小于1(C)选择性系数大于1(D)选择性系数小于1

20．在部分互溶系统中，若萃取相中含溶质,稀释剂,溶剂,则萃取相中________.(均表示质量分率)二．（20分）用一离心泵将敞口贮槽内的某悬浮液送入过滤机进行过滤。悬浮液的密度为,粘度为。在过滤机入口前装一调理阀。管路总长（包括除调理阀外的所有局部阻力），内径，滤液出口为大气压，贮槽和滤液机出口间的高度差可忽略不计。泵的特性曲线为（流量的单位为,扬程的单位为）.过滤机的过滤面积为,滤液与滤饼的体积比为,滤饼不可压缩，滤布阻力不计。过滤在恒压下进行，第小时内压差为，过滤方程为（过滤时间的单位为,的单位为）.试求：（1）调理阀的阻力系数（流速可按第小时内的平均流量算）；（2）第小时内的管路特性方程。（层流下摩擦因数，湍流下摩擦因数）三．（分）用℃饱和水蒸气在列管式换热器内加热水。水走管内，钢管壁热阻，污垢热阻和热损失均忽略不计，水的定压比热容可视为常数。传热为强制湍流。当水的流速为时，可将水从℃加热到℃，且测得基于外表面的传热系数为。当水的进口温度不变，流速增加到为时，测得。求：（1）水蒸气冷凝的表面传热系数；（2）流速增加后水的出口温度。四．（分）在常压板式蒸馏塔中分开某双组分理想溶液。溶液的相对挥发度。操作时塔顶采用全凝器，泡点回流，回流比，塔釜采用间接蒸汽加热。已知原料液中含易挥发组分%（摩尔%），泡点进料，流量为。现要求塔顶馏出液中组分的回收率为%，塔底采出液中组分的回收率为%。试求：（1）操作回流比；（2）精馏段操作线方程；（3）提馏段操作线方程；（4）若塔顶第一块板的气相单板效率为%，求由塔顶其次块板上升的气相组成。五．（分）在常压逆流操作的填料塔中用清水吸收氨-空气中的氨。已知填料层高度为，进塔混合气中氨的摩尔分率，要求吸收率A=%，操作条件下，出塔水溶液浓度。试求：（1）实际操作液气比是最小液气比的多少倍？（2）出塔水溶液的最大浓度；（3）完成上述分开任务所需的气相传质单元高度为多少；（4）若要求出塔混合气中氨的摩尔分率，其它操作条件及（液气比）不变，此塔是否适用？（注：计算中摩尔比可用摩尔分率代替，惰性气体流量可用混合气体流量代替，溶剂流量可用溶液流量代替）

2023年硕士学位研究生入学试题

一、概念题（每题1.5分，共30分）1.用圆管输送水，管道某处装有一闸阀，阀的前后分别与U形压差计的两支管连接。在水的流速为2m/s

时U形压差计的读数为0.1m，压差计的指示液为水银，则阀的阻力系数为_______。

2.一转子流量计，在水的流量为1m3/h时测得转子承受的压降为20mmHg柱，若流量增加到10m3/h，则转子承受的压降将________。

（A）增加；（B）减小；（C）不变；（D）不一定。3.离心泵内将动能转化为静压能的部件是_________。4.离心泵出口阀门开度的改变_______。

（A）不改变泵的特性曲线；（B）不改变管路特性曲线；（C）不改变管路所需的扬程；（D）不改变泵的工作点。5.以下说法中不正确的是______。

（A）往复泵的流量随扬程的降低而增加；（B）旋涡泵在启动前需要灌液；

（C）齿轮泵的流量只能用安装旁路的方法来调理；（D）往复泵适用于输送高粘度的液体。6.沉降室的生产能力与________有关。

（A）颗粒沉降速度和沉降室高度；（B）沉降面积；

（C）沉降面积和颗粒沉降速度；（D）沉降面积、颗粒沉降速度和沉降室高度。

7.恒压过滤时，若过滤介质阻力不变，过滤时间缩短一半，则所得的滤液体积为原来的_________。8.试判断以下各组传热系数α的数值大小。

（A）α水蒸气冷凝_____α水（B）α湍流_____α过渡（同一物料）（C）α滴状冷凝_____α膜状冷凝9.判断题

(A)多层壁稳定传热，凡热导率λ大的一层，温差也大。_____

(B)在多管层列管换热器中，无相变两流体的平均传热温差总是比纯逆流时的小。_____(C)传热边界层厚度总是小于或等于滚动边界层厚度。_____

10.在双效并流蒸发系统中，将10000kg/h的10%稀溶液浓缩到50%，若第一效的蒸发水量为3800kg/h，则出第一效溶液的浓度为_________。

11.在气体吸收操作中，若1/ky＜＜m/kx，则吸收过程属于__________控制过程。12.根据表面更新理论，传质速率与扩散系数的________次方成正比。13.在填料塔内进行吸收时，气液两相的主要传质表面是_______。

（A）填料的总表面积（B）填料的比表面积（C）被潮湿的填料总表面积

14.双组份连续精馏，若F、xF、xD、xW保持不变，进料热状态参数发生变化，将使_____。（A）D变，W不变（B）D不变，W变（C）D和W均不变（D）D和W均变化15.精馏段操作线的斜率______。

（A）大于1（B）小于1（C）等于1（D）等于0

16.浮阀塔板上的阀片全开以前，阀孔气速随空塔气速的增加而_______。17.板式塔在以下状况中________可不设进口堰或受液盘。

（A）塔径较小，液量较大（B）塔径较大，液量较小（C）液体由侧线抽出（D）降液管中清液层较高

18.在梅雨季节，空气为水汽所饱和，而处于饱和状态的气体不能用作枯燥介质。因此，甲认为梅雨季节里枯燥作业必需停产，而乙认为不必停产。你认为________。

（A）甲对乙不对（B）乙对甲不对（C）甲、乙都对（D）甲、乙都不对

19.以下参数中，________与空气的温度无关。

（A）相对湿度（B）湿球温度（C）饱和水蒸汽压（D）露点温度20.固液萃取是传质单元操作之一，属_________控制。

二、（30分）用一水泵将20℃的清水（粘度=1.005×10-3Pa?s）从河流送至水槽，管道装置如本图所示。管道内径为100mm，其中装有一文丘里流量计，流量计入口直径与管道一致，喉部面积为管道面积的1/4，当阀门开至一定开度时，与流量计入口和喉部相接的U形压差计读数为300mmHg。流量计的进口至喉部的阻力系数ξ为0.15。流量计出口所接纳道经弯头与长2m的垂直管相接，其1/2插入水槽水中，管路中的摩擦系数λ与Re的关系为：λ=0.002Re0.2。求：（1）该管道的输水量[m3/h]；（2）图中A点的压强[Pa]；（3）若干旱季节河水水位下降了2m，（设泵仍能正常操作），问是否影响输送流量？（说明理由）。如何调理到原来的输送流量？此时管路中阻力该变了多少？（用示意图说明）（设滚动已在阻力平方区）。

三、（30分）在一蒸汽加热器内每小时将5200m（标态）空气从0℃加热到90℃。加热器由151根Φ38mm×3mm的钢管，空气在管内单程滚动，加热蒸汽在管间滚动，用120℃饱和蒸汽加热，其冷凝潜热为2206Kj/kg。试求加热管长和蒸汽消耗量。注：（1）空气在定性温度下的物性：ρ=1.075kg/m3，cP=1.02kJ/kg·℃，λ=0.0269W/m·K，μ=1.94×10-5Pa·s；（2）λ钢=45W/m·K；（3）标态下空气ρ=1.252kg/m3。四、（30分）用一连续精馏塔分开二元理想溶液，进料量为100kmol/h，进料组成为0.4（摩尔分率，下同），塔顶产品组成为0.9，塔底产品组成为0.1，相对挥发度为2.5，饱和蒸汽进料。塔顶冷凝器为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。试求：（1）塔顶产品及塔底产品量；（2）最小回流比；

（3）操作回流比为3时，塔釜每小时产生的蒸汽量为多少kmol？（4）塔釜上一块理论板液相组成为多少？五、（30分）在填料层高度为3m的常压逆流操作的吸收塔内，用清水吸收空气中的氨。混合气体含氮5%（体积%，下同），塔顶尾气含氮0.5%，操作的吸收因数为1。已知在塔操作条件下氨水系统平衡关系可用Y*=0.9X表示。试求：（1）吸收液的出口浓度；（2）该填料塔的气相总传质单元高度；（3）该填料塔的等板高度。

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2023年硕士学位研究生入学试题A

一、概念题(30分，每空或每选择1.5分)

1．空气以一致的流速分别流过水平放置和垂直放置的两根等径直管1和2，在长度一致的两端各装一U

型压差计，两压差计的指示液一致，读书分别为R1和R2，则______。

A.△P1=△P2B.△P1＞△P2C.R1=R2D.R1＞R2

2．某液体在套管环隙内滚动。外管为φ56mm×3mm，内管为φ30mm×2.5mm，液体粘度为1mPa·s，密度为1000kg/m3，流速为1m/s，则该液体在该套管环隙内滚动的Re=________。

3.以△h表示离心泵的汽蚀余量，p1允表示泵入口处允许的最低压强，pt为操作温度下液体的饱和蒸汽压，u1为泵进口处的液速，则__________。

A.p1允=pt+△hB.p1允/ρg=pt/ρg+△h-u12/2gC.p1允/ρg=pt/ρg+△hD.p1允/ρg=pt/ρg+△h+u12/2g4.进行离心泵特性曲线测定试验时，启动泵后出水管不出水，泵进口处真空计指示真空度很高，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因？

A.水温太高B.真空计坏了C.排出管路堵塞D.吸入管路堵塞

5.含细小颗粒的气流在降沉室内除去小粒子(沉降在斯托克斯区)，正常状况下能100%出去50μm的粒子，现气体处理量增大一倍，原降尘室能100%除去的最小粒径为________。A.

B.1/2×50μmC.50μmD.2×50μm2?50?m6.过滤介质阻力忽略不计时，最正确等压过滤循环是

A.τ过滤=τ洗涤B.τ过滤+τ洗涤=τ辅C.τ过滤=τ洗涤+τ辅D.τ洗涤=τ过滤+τ辅助

7.有两台同样的列管式换热器，拟作气体冷却器用，在气、液体流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低，采取流程_________。

A.气体走管外，气体并联逆流操作；B.气体走管内，气体并联逆流操作C.气体走管内，气体串联逆流操作。

8.有一φ18mm×2mm的无缝钢管，管内通冷冻盐水，为减少冷量损失，在管外包一层λ=0.18W/(m·K)的石棉保温层外壁与空气的表面传热系数α=10W/(m2·K)，原包石棉厚为5mm，现改为8mm，则冷量损失___。A.增大B.减小C.不变D.不一定

9.某列管换热器，管间为饱和水蒸气冷凝。若饱和蒸汽温度与壁温之差增加一倍，则传热速率将增加为原来的_________。

A.2-1/4倍B.23/4倍C.21/4倍D.21/3倍

10.在一致的操作条件和一致的蒸发任务下，多效蒸发器的生产能力________单效蒸发的生产能力。A.等于B.大于C.小于D.不一定

11.某精馏塔设计时，若将塔釜由原来的间接蒸汽加热改为直接蒸汽加热，而保持xF，D/F，q，R，xD，不变，则xW_______，理论板数________。(增加，减少，不变，不确定)

12.气液两相在填料塔内逆流接触时，有效传质表面积是__________________________________。13.塔板上溢流堰的主要作用是_______________________________________________。

14.双组分理想气体中进行稳态单向扩散，如维持气相总摩尔浓度及溶质的摩尔浓度梯度不变，当系统温度升高时，溶质通量NA将____________。(增大，减小，不变，不一定)

15.以空气作为湿物料的枯燥介质，当所用空气的相对湿度较大时，湿物料的平衡水分相应__________，自由水分相应_______________。

16.萃取中的选择性系数β与精馏操作中的___________相当。

17.同一物料，如恒速枯燥速率增加，则临界含水量_____________。A.减小B.不变C.增大D.不一定18.根据下图画出以下双塔吸收系统的操作线：

二、(30分)如图为一输液瓶，其直径为70mm。上端封口，瓶口处插一小针a通大气，药液流出后上端形成真空，空气即从小针a流入补充。另插一小针b并通一直径为0.005m的小管，小管与病人的静脉相连。设小管出口处的表压为10kPa，药液的密度为1000kg/m3，小管内的滚动可视为连续滚动，流体从小管b流出时的局部阻力系数为80(包括直管阻力和局部阻力)。若要求滴注的速度为每分钟60滴，每滴为0.05ml试求：

(1)瓶内液位从0-0’下降到1-1’所需的时间；

(2)小管长度l(即从小针端口到小管出口的距离)。

三、(30分)有一单程列管式换热器，由直径为φ25×2.5[mm]，长为2m的26根钢管组成。其中用119.6℃的饱和蒸汽加热冷液体(冷凝液在饱和温度下排出)，冷液体走管内，入口温度为25℃，比热为1.76[kJ/kg℃]。冷液体的流量为18600[kg/h]，已知壳程蒸汽冷凝膜系数为1.1×104[W/(m2℃)]而管程热阻是壳程热阻的6倍。忽略管壁和垢层热阻以及热损失，令传热面可按平壁计算。试求：(1)求冷液体的出口温度。

(2)为了使冷液体出口温度达到90℃以上，有人提出采用两台一致的换热器进行串联。你认为用串联是否达到要求？为什么？(设冷液体在加热过程中比热为常数)。

(3)现欲将管程由单程改为双程。问改变后管程热阻为多少？(设液体在管内作强制湍流滚动)。

四、(30分)用常压连续蒸馏法分开醋酸与水的混合液。已知进料(饱和液体)流率为340kmol/h，两操作线交点纵坐标0.48，塔上端操作线方程y=0.84x+0.15，蒸汽进全凝器的流率为550kmol/h，试求：(1)塔底产品量(kg/h);

(2)塔底醋酸的质量组成。

注：水和醋酸在常压下的沸点分别为100℃和118℃。

五、(30分)在常压填料逆流吸收塔中，用清水吸收混合气体中的氨，混合气量为2000m3/h，其中氨的流量为160m3/h，出口气体中的氨流量为4m3/h(均系操作温度20℃下的体积)，平均关系Y=1.5X，传质系数KY=0.45kmol/(m2h)，(均按摩尔比表示)，试求：

(1)吸收率η为多少？若吸收剂用量为最小用量的1.2倍时，求溶液的出口浓度。(2)已知塔径为1.2m，内充25×25×3的乱堆填料拉西环，填料有效比表面积约200m2/m3,求填料层高度。(3)若使V、Y1、η、X1不变，而使吸收剂改为含氮0.1%(mol%)的水溶液时，填料层高度有何变化(KY可视为不变)。

江南大学2023年硕士学位研究生入学试题

考试科目：化工原理一、概念题(30分，每空或每选择1.5分)1.层流底层越薄_________。

A.近壁面速度梯度越小B.滚动阻力越小C.滚动阻力越大D.流体湍动程度越小2.在完全湍流(阻力平方区)时，粗糙管的摩擦系数数值_________。

A.与光滑管一样B.只取决于ReC.只取决于相对粗糙度D.与粗糙度无关3.层流与湍流的本质区别是：________。

A.湍流速度＞层流速度B.流道截面大的为湍流，截面小的为层流C.层流的雷诺数＜湍流的雷诺数D.层流无径向脉动，而湍流有径向脉动4.离心泵的性能曲线中的H-Q线是在_______状况下测定的A.效率一定B.功率一定C.转速一定D.管路(l+∑le)一定

5.一台离心泵在管路系统中工作，当阀门全开时，相应的管路性能曲线可写为H=A+BQ2,且B≈0(即动能增加值，阻力损失两项之和与位能增加值、压能增加值两项之和相较甚小)，当泵的转速增大10%，如阀门仍全开，则实际操作中________。

A.扬程增大21%，流量增大10%B.扬程大致不变，流量增大10%以上C.扬程减小，流量增大21%D.流量不变，扬程增大21%6.往复泵适用于_________。

A.大流量且流量要求特别均匀的场合B.介质腐蚀性特别强的场合C.流量较小，扬程较高的场合D.投资较小的场合7.板框压滤机中_________。

A.框有两种不同的构造B.板有两种不同的构造C.板和框都有两种不同的构造D.板和框都只有一种构造8.流化的类型有_________。

A.散式流化和均匀流化B.聚式流化和散式流化C.聚式流化和鼓泡流化D.浓相流化和稀相流化

9.恒压过滤，且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻，滤液增大________。A.11.8%B.9.54%C.20%D.44%

10.在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸气冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10%，为保证空气出口温度不变，可采用的方法_________。

A.壳程加折流挡板，加大壳程α值B.将原先的并流改为逆流滚动以增大△tmC.开打蒸汽进口阀门以便增大水蒸气流量D.开大蒸汽进门阀以便提高加热蒸汽压力

11.在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度相差50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应当_________。

A.增大B.变小C.不变D.不确定12.真空蒸发时，冷凝塔操作压强的最低极限取决于________。

A.冷凝水的温度B.真空泵的能力C.当地大气压D.蒸发器的蒸发水量13.气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是___________。A.传质单元高度B.传质单元数

14.逆流操作的填料吸收塔，当吸收因数A＜1且填料为无穷高时，气液两相将在________达到平衡。A.塔顶B.塔底C.塔中部

15.二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化__________。

A.平衡线B.操作线与q线C.平衡线与操作线D.平衡线与q线

16.操作中精馏塔，保持F，q，xF，D不变，若采用回流比R小于最小回流比Rmin，则xD____，xW_____。17.对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度________。A.愈高B.愈低C.不变D.不一定，尚与其他因素有关

18.在一定的物料和枯燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。(2)平衡湿含量是区分可除去水分与不可除水分的分界点。正确的判断是________。A.两种提法都对B.两种提法都不对

C.提法(1)对，提法(2)不对D.提法(2)对，提法(1)不对

19.单级(理论)萃取中，在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下，若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将_________。

A.增加B.减少C.不变D.不一定。二、(30分)：由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高50m，两水面上均为常压，要求的流量为90m3/h，输送管内径为156mm。在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m，对所使用的泵，在Q=65~135m3/h范围内属于高效区。在高效区中，泵的性能曲线可以近似地用直线H=124.5-0.392Q表示，此处的H为泵的扬程m，Q为泵的流量m3/h，泵的转速为2900r/min。管内摩擦系数可取λ=0.025，水的密度ρ=1000kg/m3。试求：(1)核算一下此泵能否满足要求？(2)如泵的效率在Q=90m3/h时可取68%，求泵的轴功率，如用阀门进行调理，由于阀门关小而损失的功率为多少？(3)如将泵的转速调为2600r/min，并辅以阀门调理使流量达到要求的90m3/h，比第(2)问的状况俭约能量百分之多少?

三、(30分)：欲制备干球温度65℃，相对湿度20%，气量100m3/min的热空气，用于工业枯燥器。当地空气条件为干球温度27℃，湿度0.01kg水气/kg干气。今采用以下空调方法：首先在原空气中喷入直接饱和蒸汽，然后再在加热器中用同样状态的饱和蒸汽进行间接加热。若所用的饱和蒸汽压强为0.13MPa(绝压)，试计算直接喷射的蒸汽用量与加热器中间接加热的蒸汽用量。

注：(1)水蒸气的p-T关系p=133.3e[18.3036-3816.44/(227.03+T)]Pa(其中T为摄氏温度)；(2)0.13MPa的饱和水蒸气温度107℃，汽相焓=2688.2kJ/kg，液相焓=447.5kJ/kg(3)比热容：cp干空气=1.005kJ/(kg·K)，cp水蒸气=1.926kJ/(kgK)

(4)湿空气性质：H=0.622φPs/(P-φPs)kg水汽/kg干气，ν=(0.772+1.244H)×(273+t)/273m3湿气/kg干气，I=(1.01+1.88H)t+2490HkJ/kg干气(5)总压取101.3kPa。

四、(30分)：在一常压连续操作的精馏塔中分开某双组分溶液，已知塔顶产品组成为0.95，塔顶产品量为120kmol/h；塔釜产品组成为0.04(均为易挥发组分的摩尔分率)；操作回流比为最小回流比的1.25倍。操作条件下物系的相对挥发度为2.2；进料q线方程y=6x-1.7(y,x均为摩尔分率)。试求：(1)原料组成并判别进料状态；(2)原料液量及塔底产品量；(3)精馏段操作线方程；(4)提馏段操作线方程。

五、(30分)：在一吸收塔中，用清水逆流吸收某气体混合物，入塔气相组成为0.04(比摩尔分数，下同)操作条件下物系的平衡关系为Y=1.2X，操作的液气比为1.2，出塔气相组成为0.01，吸收过程为气膜控制，KYa∝V0.7(V为摩尔流率)。若气液初始组成、流量及操作条件不变，另加一个完全一致的塔，两塔按并联逆流操作组合，气液两相流量分派相等，此时气体出口组成为多少？

2023年硕士学位研究生入学试题

考试科目：化工原理A(允许使用计算机)

一、概念题(30分，每空或每选择1.5分，答案写在答题纸上)

1.某牛顿流体在圆直管内滚动，测得在某Re数下的压降为70mmHg。假使将Re数加倍，则压降为235.5mmHg，由此判断该流体的滚动形态是_________。

A.层流B.过渡流C.湍流D.无法确定2.孔板流量计的孔流系数________文丘里流量计的孔流系数。

A.小于B.等于C.大于D.不一定3.判断题：离心泵发生气缚时，不能正常工作，但泵本身一般不会损坏。()A.错误B.正确

4.离心泵输送液体时，以机械能的形式向液体做功，液体的能量增加_______A.主要是动能B.主要是静压能

C.动能与静压能并重D.两者的比例视具体状况而定5.颗粒越大，所形成的床层孔隙率_______。

A.越大B.越小C.基本不变D.不一定

6.一旋风分开器的分开效果不够满意，有人提出以下建议，你认为哪一个建议较合理______。A.与另一个一致的旋风分开器并联使用B.与另一个一致的旋风分开器串联使用

C.与另一个小尺寸的旋风分开器串联使用

D.在现有的旋风分开器的后面串联1个由一对小尺寸的旋风分开器并列而成的分开器7.流化床的带出速度_______粒子的沉降速度。

A.小于B.等于C.大于D.不一定8.在以下几种换热器中，最适合在低Re数下实现湍流的是________。A.列管式换热器B.板式换热器C.螺旋板式换热器D.套管式换热器

9.在蒸汽——空气换热器中，采取_______方法提高传热速率是最合理的

A.提高蒸汽流速B.提高空气流速C.将蒸汽和空气的流速都提高10.为了蒸发某种粘度随温度和浓度变化较大的溶液，应采取______。A.并流加料流程B.逆流加料流程C.平流加料流程

11.在一个低浓度液膜控制的逆流吸收塔中，若其他操作条件不变，而液量与气量成比例同时增加，则：气体出口组成Y2将__________，液体出口组成X1将___________，回收率将__________。(增加，减少，不变，不定)

12.精馏分开α=2.5的二元理想混合液，已知回流比R=3，塔顶xD=0.96，测得第三层塔板(精馏段)的下降液体浓度为0.4，其次层板下降液体浓度为0.45，则第三层塔板的汽相单板效率EmV为_________。

A.22.2%B.32.68%C.44.1%D.107.5%

13.某二元混合物要求用精馏方法分开，规定产品浓度为xD，xW。如进料为xF1时，相应的最小回流比为Rm1；进料为xF2时，则相应的最小回流比为Rm2。现xF1＜xF2，则：()。A.Rm1＜Rm2B.Rm1=Rm2C.Rm1=Rm2D.无法确定

14.在一致填料层高度和操作条件下，分别采用拉西环、鲍尔环、阶梯环填料进行填料的流体力学性能试验，压降最小的填料是_________。

15.空气温度为t0，湿度为H0，相对湿度为φ0的湿空气，经一间接蒸汽加热的预热器后，空气的温度为t1，湿度为H1，相对湿度为φ1，则()。

A.H1＞H0B.φ0＞φ1C.H1＜H0D.φ0＜φ1

16.在某常压连续枯燥器中采用废气循环操作，即由枯燥器出来的一部分废气(t2，H2)和新鲜空气(t0，H0)相混合，混合气经预热器加热到必要的温度后再送入枯燥。枯燥过程中有关参数如下：混合器状态点M(tm，Hm)预热点N(t1，H1)枯燥(I2=I1)点B(t2，H2)已知水分蒸发量为W，则根据对整个枯燥系统的物料衡算可得绝干空气量L为()。

A.L=W/(H2-H0)B.L=W/(Hm-H0)C.L=W/(H1-H0)D.L=W/(H2-H1)17.用纯溶剂S对A、B混合液进行单级(理论)萃取，当萃取剂用量增加时(进料量和组成均保持不变)，所获得的萃取液组成()。

A.增加B.减少C.不变D.不一定18.萃取剂参与量应使原料和萃取剂的和点M位于()。

A.溶解度曲线之上方区B.溶解度曲线之下方区C.溶解度曲线上D.坐标线上

二、(30分)用泵将20℃水从贮槽打到某一处。泵前后装有真空表和压力表，泵的吸入管路总阻力和速度头之和为4m，大气压为100kPa，吸入液面与吸口间距离为4m。试求：(1)真空表的读数；(2)当水温由20℃变为70℃时。发现真空表读数突然改变，流量猛然下降。此时出了什么故障？原因何在？怎样排除？(提醒：70℃时的饱和蒸汽压pv=31.16kPa，ρ水=1000kg/m3)

三、(30分)在一FLB—500—65—25—4型列管换热器中用饱和水蒸气预热有机溶剂，蒸汽在壳程中冷凝为同温度的饱和水，溶剂走管内。已知：水蒸气的温度为120℃，冷凝潜热r=2236kJ/kg，冷凝表面传热系数为10000W/(m2·K)。溶剂的流量为45t/h，入口温度42℃，出口温度82℃，平均温度下的比热容为2.2kJ/(kg·K)。换热器由120根管子组成，管子规格为φ25mm×2.5mm，材料是钢，其热导率为45W/(m·K)。以管外表面积为基准的传热面积为65m2，壳体未保温，壳外表面积为12m2，环境温度为15℃，换热器外壳与环境的对流辐射表面传热系数αT=14.5W/(m2·K)。(1)忽略壳壁热阻，估计蒸汽的冷凝量(kg/h)；(2)若两侧无污垢，试求管内溶剂的表面传热系数；(3)若将上述四管程的换热器改为二管程操作，管子总根数不变，并假定溶剂的流量、入口温度、蒸汽温度、蒸汽冷凝表面传热系数均不变，溶剂物性变化可忽略，试求溶剂的出口温度(假定二管程时管内滚动为湍流)

四、(30分)某厂吸收塔填料层高4m，用水吸收尾气中的有害组分。在此状况下，测得的浓度如下图：Y1=0.02，Y2=0.004，X1=0.008，X2=0，(Y、X均为比摩尔分率，下同)。已知平衡关系为Y=1.5X，试求：(1)气相总传质单元高度；(2)操作液气比为最小液气比的多少倍；(3)由于法定排放浓度Y2必需≤0.002，所以拟将填料层加高。若液气比不变，问填料层应加高多少；(4)画出加高前后，吸收操作线的示意图。五、(30分)在常压连续精馏塔中分开A、B混合液(如附图所示)。两股进料状况如下：F1=100kmol/h，xF1=0.6(摩尔分率，下同)，F2=200kmol/h，xF2=0.2，均为饱和液体进料。要求分开后馏出液中组分A含量不小于0.8，釜液中组分A浓度不大于0.02，操作回流比为2。试求：(1)馏出液、釜液摩尔流量；(2)两股进料间塔段的上升蒸汽、下降液体摩尔流量；(3)两股进料间的操作线数值方程。

2023年硕士学位研究生入学试题

考试科目：816化工原理(含试验)(允许使用计算器)请将题号和答案写在答题纸上，直接写在试卷上无效一、概念题(30分，每空或每选择1.5分)

1.水在内径一定的圆管中稳定滚动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高，Re值将_________。

（A）变大（B）变小（C）不变（D）不确定2.当吼径与孔径一致时，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的能量损失______。（A）大（B）小（C）相等（D）不确定3.在测速管工作时，测压孔迎对流体滚动方向时所测压力代表该处的_______，此时测速管侧壁压力代表该处的_______。()

（A）动压，静压（B）动压，动压与静压之和（C）动压与静压之和，静压（D）静压，动压与静压之和

4.离心泵铭牌上标明的扬程是指______________________________________。

5.用离心泵将水池的的水抽吸到水塔中，设水池和水塔水面维持恒定，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出水口阀门将导致________。

（A）送水量增加，泵的压头下降（B）送水量增加，泵的压头增大（C）送水量增加，泵的轴功率不变（D）送水量增加，泵的轴功率下降6.在重力场中，微小颗粒的沉降速度与_______无关。

（A）颗粒的几何形状（B）颗粒的尺寸大小（C）流体与颗粒的密度（D）流体的速度

7.过滤常数K与______无关。

（A）滤液的粘度（B）过滤面积（C）滤浆的浓度（D）滤饼的压缩指数8.两台同样的列管式换热器，拟作气体冷却器用，气、液流量及进口温度一定时，为使气体温度降到最低，宜采用的流程为_______。

(A)气体走管内，串联逆流操作(B)气体走管内，并联逆流操作(C)气体走管外，并联逆流操作

9.间壁两侧流体的传热过程中，αo、αi值相差很大(αo＜＜αi)，K值接近_______。10.真空蒸发时，冷凝器操作压强的最低极限取决于________。

(A)冷凝水的温度(B)真空泵的能力(C)当地大气压力(D)蒸发器的蒸发水量11.溶解度很大的气体，属于________控制。

12.在逆流操作的填料塔中，当A＜1时，若填料层高h=∞，则气液两相将于塔_________达到平衡。

13.某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为()。

（A）60kmol/h（B）66.7kmol/h（C）90kmol/h（D）不确定

14.判断题：在已建成的板式精馏塔中分开某二元混合液，在进料量组成一定，精馏过程中要求得到一定流量和组成的精馏产品，进料位置不变，而将进料状况由冷凝进料改为饱和液体进料时，设两种进料状况下塔效率不变，则塔底再沸器中加热介质的流量应减少，塔顶冷凝器和冷却器中冷却介质流量应加大。()

15.当填料塔操作气速达到泛点气速时，压降急剧()。(升高、降低、不变)。16.判断题：同一塔板上液体流量愈大，则液面落差也愈大()。

17.一吸湿性物料和一非吸湿性物料，具有一致的枯燥面积，在一致的枯燥条件下进行枯燥，

前者的枯燥速度为UA，后者的枯燥速率为UB，则在恒速枯燥段UA________UB。(＞，=，＜)

18.枯燥器内部无补充加热的状况下，进枯燥器的气体状态一定，枯燥任务一定，则气体离开枯燥器的湿度H2越_________，枯燥器的热效率就越高。19.物料的平衡水分一定是()。

（A）非结合水分（B）自由水分（C）结合水分（D）临界水分20.进行萃取操作时应使：()。

（A）分派系数大于1（B）分派系数小于1（C）选择性系数大于1（D）选择性系数小于1

二、(30分)用离心泵向常压凉水塔供应水，管路总长为100m(包括所有局部损失当量长度在内)直径为100mm。管内滚动已进入阻力平方区，摩擦系数为0.025。冷却水入塔截面与塔底水面相差5m。所用离心泵在转速为2900r/min的特性曲线方程为H=22.2—4.63×10-4Q2，式中，Q单位为m3/h；H单位为m。试计算：(1)冷却水输送量及泵的有效功率；(2)现因水温下降，故所需冷却水用量将减少20%，拟用调理管路阀门的方法实施操作，则离心泵有效功率有何变化？(3)若采用调理电机转速的方法进行上述流量调理，电机转速应为多少？

三、(30分)有一列管式换热器，传热面积为50m2，加热管为φ25mm的薄壁铜管。用120℃的饱和水蒸气将油从40℃加热到80℃；油走管程，处理量为36吨/小时，滚动状态为湍流。已知饱和水蒸气的冷凝传热系数为1.2×104W/(m2℃)，油的平均比热容为2.1kJ/(kg℃)，试计算：(1)该换热器传热系数K；(2)假使该换热器仍用于加热原来的油，油的处理量增加一倍，假设其他物性不变，问油的出口温度为多少？(3)假使该换热器用于加热另一种黏度更大的油，油的黏度提高一倍，油的处理量仍为36吨/小时，假设其他物性不变，滚动仍为湍流，问油的出口温度为多少？

四、(30分)在一逆流操作的填料塔中，用含A组分0.2%的矿物油吸收混合气中的A组分。已知进口混合器中A组分的含量为y1=1.5%(以上均为摩尔分数)，操作压力为1atm。系统平衡关系听从拉乌尔定律。操作温度下A组分的饱和蒸汽压为380mmHg。试求：(1)当吸收剂用量为最小用量的3倍时，气相总传质单元高度HOG=1.2m，求填料层高度(此时回收率不变)。[注：因属低浓度吸收，可认为摩尔分数近似等于比摩尔分数]

五、(30分)某料液以2.5kmol/h的流率参与提馏塔的顶部，其组成为0.4(mol%，下同)，温度为10℃，塔顶蒸汽冷凝后全部作为产品，不回流。已知：料液泡点为98℃，平均比热容为1.6kJ/(kmolK)，汽化潜热为350kJ/kmol，塔顶产品馏出率D/F为0.717，xW=0.02，料液相对挥发度α为3。塔内物料循环遵循恒摩尔流假定。试求：(1)塔内液气比为多少？(2)经第一块理论板的汽相增浓了多少？

2023年硕士学位研究生入学试题

考试科目：化工原理A(允许使用计算机)一、概念题(30分，每空或每选择1.5分)

1.某液体在内径为do的水平管路中稳定滚动，其平均流速为uo，当它以一致的体积流量通过等长的内径为d2(d2=do/2)的管子时，则其流速为原来的_________。

(A)2倍(B)4倍(C)8倍(D)16倍2.层流底层越薄_________。

(A)近壁面速度梯度越小(B)滚动阻力越小(C)滚动阻力越大(D)流体湍动程度越小3.当管路性能曲线写为H=A+BQ2时_______。

(A)A只包括单位重量流体需增加的位能

(B)A包括单位重量流体需增加的位能与静压能之和(C)BQ2代表管路系统的局部阻力损失(D)BQ2代表单位重量流体增加的动能

4.当两台规格一致的离心泵并联时，只能说______。

(A)在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍

(B)在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时一致，但流量增大两倍(C)在管路中操作的并联泵较单台泵流量增大一倍

(D)当扬程一致时，并联泵一致曲线上的流量是单台泵特性曲线上流量的两倍

5.回转真空过滤机生产能力为5m3/h(滤液)。现将转速降低一半，其他条件不变，则其生产能力应为____________。

(A)3.54m3/h(B)2.5m3/h(C)10m3/h(D)5m3/h

6.在板框过滤机中，如滤饼不可压缩，介质阻力不计，过滤时间增加一倍时，其过滤速率为原来的_________。

(A)2倍(B)1/2倍(C)1/2倍(D)4倍

7.有一套管换热器，环隙有119.6℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，管壁温度应接近________。

(A)119.6℃(B)77.3℃(C)50℃(D)35℃(E)20℃

8.对在蒸汽—空气间壁换热过程中，为加强传热，以下方案中的______在工程上可行。(A)提高蒸汽流速(B)提高空气流速

(C)采用过热蒸汽以提高蒸汽温度

(D)在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。9.为了蒸发某种粘度随浓度和温度变化比较大的溶液，应采用_____。(A)并流加料流程(B)逆流加料流程

(C)平流加料流程(D)双效三体并流加料流程

10.与单效蒸发相比，多效蒸发的优点是______________________________________。

11.某精馏塔精馏段理论板数为N1层，提馏段理论板数为N2层，现因设备改造，使提馏段的理论板数增加，精馏段的理论板数不变，且F、xF、q、R、V等均不变，则此时______。

(A)xW减小，xD增加(B)xW减小，xD不变

(C)xW减小，xD减小(D)xW减小，xD的变化视具体状况而定

12.精馏塔设计时，若F、xF、xD、xW、V均为定值，将进料热状态从q=1变为q>1，设计所需理论板数_______。

(A)多(B)少(C)不变(D)判断依据不足13.某吸收过程，已知其气相传质分系数ky=4×10-4kmol/(m2s)，液相传质分系数kx=8×10-4kmol/(m2s)，由此可知该过程为_______。

(A)液膜控制(B)气膜控制

(C)判断依据不足(D)气膜阻力和液膜阻力相差不大14.对一定的逆流操作体系，若其解吸因数S=1，则其理论板数必______气相总传质单元数NOG。15.填料塔设计时，空塔气速一般取_____气速的50%—80%。

16.筛板塔、泡罩塔、浮阀塔相比较，操作弹性最大的是________。17.如需将空气减湿，应使水温________。

(A)高于湿球温度(B)低于湿球温度(C)高于露点(D)低于露点18.在等速枯燥阶段中，在给定的空气条件下，对枯燥速率正确的判断是_______。

(A)枯燥速率随物料种类不同而有极大的差异(B)枯燥速率随物料种类不同而有较大的差异(C)各种不同物料的枯燥速率实质上是一致的(D)不一定

19.进行萃取操作时应使_______。

(A)分派系数大于1(B)分派系数小于1(C)选择性系数大于1(D)选择性系数小于120.一般状况下，稀释剂B组分的分派系数k值________。

(A)大于1(B)小于1(C)等于1(D)难以判断，都有可能

二、(30分)某型号的离心泵，在一定的转速下，在输送范围内，其扬程与流量的关系可用H=18-6×105Q2(H单位为m，Q单位为m3/s)来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽。两槽均为敞口，水面垂直距离为3m，且水面维持恒定。管路系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度)，管径为φ46mm×3mm，摩擦系数可取为0.02。试计算：(1)输水量m3/h；(2)若泵的效率为65%，水的密度为1000kg/m3，离心泵在运转时的轴功率kW；(3)若将该输送系统的高位槽改为密闭容器，其内水面上方的压强为0.05MPa(表压)，其它条件均不变，试分析此状况下的输水量与泵的扬程、轴功率将如何变化。三、(30分)在套管换热器中用饱和水蒸气加热苯液，苯在φ54mm×2mm的钢管内滚动。196kPa